李萬民,陳云龍,田洪志

(國核工程有限公司,上海 ２００２３３)

摘 要:從引伸計、試驗機、試樣制備、試驗溫度要求、試驗速率等５個方面對比分析了日本、中國、俄羅斯、歐盟、美國等國家和地區(qū)拉伸試驗標準的差異,可知在引伸計、試樣尺寸、試驗速率上各標準之間差別較大.美國 ASTM 標準相對其他標準對引伸計的要求更為嚴格,俄羅斯 GOST 標準不使用引伸計;各標準對試樣尺寸和參數(shù)的設置要求也不盡相同;只有日本JIS標準在試驗速率方面考慮了材料彈性模量的特性.通過各標準的對比分析,希望為以后實際的生產(chǎn)及試驗檢驗過程中準確地理解和運用標準起到指導作用.

關鍵詞:拉伸試驗;核電;金屬材料;標準對比

中圖分類號:TG１１５．５＋２ 文獻標志碼:A 文章編號:１００１Ｇ４０１２(２０１８)０９Ｇ０６４７Ｇ０３

拉伸試驗是核電材料力學性能測試中最常用的試驗方法之一,不同國家的拉伸試驗標準不盡相同,較常用的也是最具代表世界水平的歐洲、日本、美國、俄羅斯、中國等地區(qū)及國家標準也存在不少差異,且個別之處差異較大.我國的核電發(fā)展非?？?以廣東 大 亞 灣 核 電 站、臺 山 第 三 代 原 子 反 應 堆(EPR)為代表的核電技術引進自歐洲,核電材料采用的是歐標 RCCM－２０００(以下簡稱 RCCM);以三門、海陽非能動核電站(AP１０００)為代表的核電技術引 進 自 美 國,核 電 材 料 采 用 的 是 美 標 ASTMA３７０－２００７(以下簡稱 ASTM);田灣核電站采用的是 俄 羅 斯 標 準 GOST １４９７－１９８４(以 下 簡 稱GOST);還 有 些 核 電 站 材 料 采 用 的 是 日 本 標 準JISZ２２４１－２０１１(以 下 簡 稱 JIS)和 國 標 GB/T２２８．１－２０１０(以下簡稱 GB).各個標準體系中,對試驗機、引伸計、試樣制備、試驗溫度、試驗速率等５

個方面的規(guī)定有所不同[１Ｇ５].為了方便實際運用,筆者對JIS、ASTM、RCCM、GOST、GB 等標準從這５個方面進行了對比分析,以供核電金屬材料拉伸試驗操作者和監(jiān)造者參考.

１ 引伸計和拉伸試驗機

引伸計是測定拉伸試樣延伸值的計量設備,引伸計的準確度直接影響試驗結果,在使用前必須校準合格,且在有效期內.不同的標準,對引伸計的要求有所不同,表１中列出了各標準相應的參數(shù)要求.

由表１可知,對于引伸計 ASTM 標準的要求普遍較其他標準的要嚴格,并且給出了進行相應測量時引伸計的標定范圍,而 GOST 標準在拉伸試驗時不使用引伸計.

２ 試樣制備

拉伸試驗 中 的 試 樣 制 備,是 拉 伸 試 驗 過 程 中質量控制的 重 要 一 環(huán),拉 伸 試 驗 所 依 照 的 標 準 不同,試樣的 制 備 要 求 也 是 不 同 的.圓 形 截 面 試 樣是核電項目 的 拉 伸 試 驗 中 比 較 常 采 用 的,以 常 用的圓形截面 試 樣 為 例,來 說 明 不 同 標 準 對 試 樣 制備要求的異同.各標準對圓形截面試樣尺寸的要求見表２.

由表２可知,ASTM 與JIS要求試樣的直徑為１２．５mm,比 GB,GOST,RCCM 等要求試樣直徑為１０mm要大,JIS 對精度的要求更 高 一 點.ASTM里標距用大寫的G 表示,其余標準都是用L０ 表示;ASTM 最小縮減段長度也就是其他標準里的平行長度用大寫A 表示,其余標準體系用Lc 表示.

各標準對 試 驗 溫 度 的 要 求 見 表 ３.由 表 ３ 可知,JIS,GB,GOST,RCCM 等對試驗溫度的要求基本相同,而 ASTM 對試驗室溫度范圍的要求更大一些.

４ 試驗速率

各標準對 試 驗 速 率 的 要 求 見 表 ４.由 表 ４ 可知,在屈服強度的測定過程中,JIS在速度的選擇上考慮了材料本身的性能,即試驗速率是跟材料的彈性模量相關的,而其余４個標準,試驗速率與材料本身的特性是沒有關系的.ASTM 里屈服強度測定的試驗速率要低于 GB,GOST,RCCM 里的.測定抗拉強度時,ASTM 和JIS應變速率的上限略微高于 GB,GOST,RCCM.所 以,在 具 體 的 試 驗 過 程中,應注意各個標準的區(qū)別.

５ 結束語

從引伸計、試驗機、試樣制備、試驗溫度要求、試驗速率等５個方面對比分析了JIS,GB,GOST,RCCM,ASTM 等 標 準 的 差 異,可 知 在 引 伸 計、試樣尺寸、試驗速率上各標準間差別較大.ASTM 標準相對其他標準對引伸計的要求更為嚴格,GOST標準沒有要 求 使 用 引 伸 計;各 標 準 對 試 樣 的 尺 寸和參數(shù)設置要求也不盡相同;只有JIS標準在試驗速率方面直接考慮了材料彈性模量的特性.通過各標準的對 比 分 析,希 望 為 以 后 實 際 的 生 產(chǎn) 及 試驗檢驗 過 程 中 準 確 地 理 解 和 運 用 標 準 起 到 指 導作用.